内容正文:
高三物理
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.放射治疗中常用钴—60作为放射源,其衰变产生的激发态镍—60退激时释放的射线可用于照射病变组织。钴—60的衰变方程为,其半衰期约为5年。下列说法中正确的是
A.经过两个半衰期,钴—60原子核全部发生衰变
B.该过程为人工核反应
C.为电子
D.温度越高,钴—60的半衰期越短
2.有一种爆竹点燃后能竖直上升至最高点发生爆炸,该过程可简化为:爆竹在地面被点燃后,火药对其施加一个作用时间极短的瞬时冲量,使其从地面由静止开始竖直上抛。忽略空气阻力,并假设点火瞬间爆竹质量不变。若爆竹的质量为,从地面上升的最大高度为,重力加速度为,则点燃时火药对爆竹产生的冲量大小近似为
A. B. C. D.
3.如图所示,某柱形玻璃砖的横截面是半径为的四分之一圆,为圆心。宽度为的平行单色光垂直于进入玻璃砖,发现圆弧面上仅有靠近点的三分之一弧长区域有光射出(不考虑光在、面上的反射)。则该玻璃砖的折射率为
A. B. C. D.2
4.如图所示,某次篮球训练时,甲同学将篮球斜向上抛出,球与墙壁发生弹性碰撞,碰撞后反弹运动至乙同学位置时被立即接住。抛球位置和接球位置在同一水平面上,甲、乙与碰撞点在同一竖直平面内,甲、乙离墙壁的水平距离分别为、。篮球抛出时的速度方向与水平方向夹角为,重力加速度大小取,不计空气阻力,则篮球抛出的速度大小为
A. B. C. D.
5.如图所示,一太空碎片绕地球沿椭圆轨道运动,地球球心位于椭圆轨道的一个焦点上,近地点、远地点到地球球心的距离之比为。飞船绕地球做匀速圆周运动,周期为,其轨道与碎片的椭圆轨道在远地点相切,且两者在同一轨道平面内同向转动。初始时刻,碎片恰好在点,飞船在点。忽略其他天体的引力影响,当碎片与飞船第一次同时到达点时,飞船将面临碰撞危险,该最短时间间隔为
A. B. C. D.
6.如图所示为一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图,质点的平衡位置坐标为,质点的平衡位置坐标为。经过时间(,其中为该波的周期),质点到达波峰,此时质点向轴负方向振动。关于该简谐横波,下列说法正确的是
A.该波沿轴正方向传播,则该波传播速度为
B.该波沿轴正方向传播,则该波传播速度为
C.该波沿轴负方向传播,则该波传播速度为
D.该波沿轴负方向传播,则该波传播速度为
7.在电场强度方向沿轴的某电场中,在区域的电势分布如图所示。一电子以初速度大小沿轴正方向从位置进入该区域,只考虑电场力作用,取沿方向为速度的正方向。关于该电子在区域内运动的速度随时间的变化图像可能正确的是
A. B. C. D.
8.一小型起重机夜间工作时的简化等效电路图如图所示。交流电源的电动势瞬时值表达式为,定值电阻,理想变压器原、副线圈匝数比为,照明灯的额定电压为、额定电流为,在该电路中以额定状态正常工作。此时电动机以的速度将重物匀速竖直向上吊起(不考虑电动机机械损耗),电动机内阻为,重力加速度大小取。关于该过程,下列说法正确的是
A.重物的质量为 B.电动机的机械效率为94%
C.电源的输出功率为 D.若电动机突然卡住,则照明灯将变得更亮
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
9.如图所示,一倾角的固定光滑斜面体上,放置有质量为的长木板,木板上叠放着质量为的小物块。已知木板与物块间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始时,两物体在外力作用下静止在斜面上。现撤去外力,同时对长木板施加一个沿斜面向上的恒力(),重力加速度大小取。下列关于木板与物块间的摩擦力的说法,正确的是
A.若木板与物块保持相对静止,越大,则越大
B.物块受到的摩擦力一定沿斜面向上
C.当时,
D.当时,
10.如图所示,第一象限存在垂直于平面向外的匀强磁场,第二象限存在沿轴正方向的匀强电场。一电荷量为、质量为的带电粒子,从轴上的(,0)点以初速度沿轴正方向射入第二象限。粒子在电场中偏转后,从轴上的点(图中未画出)进入第一象限,此时速度方向与轴正方向的夹角为。粒子在磁场中运动后,恰好垂直于轴、沿轴负方向从点离开第一象限,整个过程不计粒子重力作用。关于该过程,下列说法正确的有
A.匀强电场的电场强度大小为 B.点的纵坐标为
C.带电粒子在磁场中运动的半径为 D.匀强磁场的磁感应强度大小为
三、非选择题:共5小题,共58分。
11.(6分)
某同学为验证向心力公式,设计了如图甲所示的实验装置:竖直转轴固定在电动机上,一根水平粗糙直杆与转轴固定连接,可随转轴同步转动。直杆的左端套有带孔的滑块(可视为质点),滑块通过平行于直杆的细绳与转轴上的力传感器相连,初始时细绳伸直无张力,测得滑块到转轴的距离。直杆另一端固定有宽度的遮光片,遮光片中心到转轴的距离。电动机未转动时,力传感器示数为0。测量不同转速下遮光片通过光电门的遮光时间,以及对应时刻力传感器的读数。
(1)某次测量中,遮光片的遮光时间,则此时滑块的线速度大小_______。
(2)为探究向心力与角速度的定量关系,该同学以力传感器的读数为纵坐标、为横坐标绘制图像。图乙所示的、、三条图线中,符合实验规律的是__________。若所得图线的斜率为,则滑块的质量__________(用含、、、的表达式表示)。
12.(10分)
某种材料制成的气敏电阻吸附氧气后阻值会发生改变,利用这一特性可对工业生产车间、太空站等密闭环境的氧气浓度进行监控。图甲为该气敏电阻的阻值随氧气浓度(体积分数)变化的关系图像,研究小组据此设计了图乙所示的氧气浓度监控电路。已知图乙电路中,电源电动势,内阻不计;电路中电流表量程为,内阻为;电阻箱的阻值调节范围为。
(1)为检验该气敏电阻的参数是否与图甲一致,研究小组设计了图丙所示电路,测量气敏电阻在不同氧气浓度下的阻值。实验提供的器材规格如下:
电源:电动势,内阻不计
电流表:量程,内阻为
电流表:量程,内阻约
定值电阻:阻值
滑动变阻器:最大阻值
滑动变阻器:最大阻值
滑动变阻器应选用__________(填变阻器符号);若将气敏电阻放入某封闭环境中,调节电路至测量状态后,电流表、的示数分别为、,则此时__________(计算结果保留两位有效数字)。
(2)经检验,该气敏电阻的电学特性与图甲一致。现用图乙电路对密闭环境的氧气浓度进行监控。已知当氧气浓度为12%时,人会出现严重呼吸困难,若设定此浓度下电流表读数为,则电阻箱的阻值应调节为__________;氧气浓度达到25%时会显著加剧可燃物燃烧,易引发火灾,若电阻箱阻值保持上述数值不变,此时电路中的电流读数为__________(第二个空计算结果保留两位有效数字)。
(3)为方便测量,可在调节好电阻箱阻值后,对电流表进行重新标度,使电流表直接显示氧气浓度。若该电路长时间使用后,电源电动势保持不变,但其内阻有明显增大,这会导致氧气浓度的测量值与真实值相比__________(选填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
13.(10分)
一容积为的圆柱形玻璃容器,向其中注入温度为、体积为的水。用质量为的杯盖将容器密封后,静置于水平桌面上。经过一段时间,容器内的水与外界环境达到热平衡,温度降至。不计容器漏气、杯盖与容器口间的摩擦及水的蒸发。已知容器的横截面积为,大气压强,重力加速度大小取。求:
(1)固定玻璃容器,要将杯盖提起,对杯盖施加竖直向上的力的最小值;
(2)打开杯盖,待容器内气体重新与环境达到热平衡后,流入容器内的气体质量与开盖前容器内原有气体质量的比值。
14.(14分)
如图所示,为固定在光滑水平地面上的四分之一圆弧轨道,其左侧放置一个由四分之一圆弧轨道与水平轨道固连而成的未固定轨道。轨道与两侧的圆弧轨道均相切,圆弧、的半径均为,段的长度为。轨道与轨道在点接触但无相互作用力。现将质量为的物块(可视为质点)从点竖直正上方、距离点高度为(未知)处由静止释放。已知轨道的质量为,物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,圆弧轨道、均光滑,重力加速度为。
(1)若,求物块经过圆弧轨道的最低点时,对轨道的压力大小;
(2)h为多大才能使物块恰好到达点?
(3)若,分析物块最终能否静止在水平轨道上?并说明理由。
15.(18分)
如图所示,固定在水平面内电阻不计的光滑平行金属导轨,间距为。导轨左侧连接并联两个定值电阻,阻值分别为、。现将质量、阻值、长度也为的导体棒垂直于导轨放置。虚线右侧存在垂直纸面向里的磁场,以虚线位置上点为坐标原点,平行于轨道向右为轴正方向建立轴,磁场的磁感应强度沿方向均匀增强,表达式为(其中单位为,磁感应强度单位为),垂直于轨道方向的直线上磁场处处相等。
(1)若用外力使导体棒以的速度经过时,求此刻流过的电流;
(2)若用外力使导体棒进入磁场后,其两端的路端电压恒为,求导体棒从运动到过程中,电阻上产生的焦耳热;
(3)在(2)的条件下,求导体棒从运动到的过程中,外力所做的功。
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高三物理参考答案
选择题:1-8题,每题4分;9-10题,每题5分,共42分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
A
D
B
C
A
D
A
ABD
AD
11.(6分)
【答案】(1)1.25(2分) (2)C(2分) (2分)
12.(10分)
【答案】(1)(2分) 1.5(2分) (2)400.0(2分) 5.0(2分) (3)偏低(2分)
13.(10分)
【答案】(1)(6分) (2)(4分)
【解析】(1)容器中气体经历等容过程:
1分
可得 1分
对杯盖,由受力平衡可得 2分
代入数据得 2分
(2)根据波义耳定律,得 1分
代入数据得 1分
1分
同温同压下,流入气体与原有气体的质量比等于体积比
则 2分
14.(14分)
【答案】(1)(4分) (2)(5分)
(3)物块最终不能静止在水平轨道上(5分)
【解析】(1)从开始释放到到达点: 1分
在点: 1分
可得: 1分
根据牛顿第三定律,在点,物块对轨道的压力为 1分
(2)从开始释放到到达点: ① 1分
从至点过程: ② 1分
③ 2分
综合上面①②③可得 (1分)
(3)物块最终不能静止在水平轨道上。理由如下:
物块从开始至点
④ 1分
假设物块能静止在上,则物块与最终共速。系统水平方向不受外力,动量守恒 ⑤ 1分
由能量守恒,摩擦生热等于系统动能损失
⑥ 1分
由④⑤⑥可得 1分
物块历经滑回最右端时,相对路程,故物块将从右端滑落。 1分
15.(18分)
【答案】(1)(4分) (2)(6分) (3)(8分)
【解析】(1)在处: 1分
, 1分
1分
1分
(2)导体棒上的电流为
导体棒受到的安培力满足: 2分
安培力随位置线性关系变化,故
导体棒克服安培力做功: 2分
又
2分
(3)由(2)可知维持电压恒为,导体棒切割磁感线产生的电动势恒为
2分
当时, 1分
当时, 1分
从至过程:
2分
求得 2分
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